Structural Optimisation
Strukturoptimierung
6 LPSoSeDEwird nicht mehr angeboten
Voraussetzungen
Empfohlen, im Wortlaut
eine konstruktiv ausgerichtete Vertiefung im Bachelor-Studiengang Bauingenieurwesen
Inhalte
Die Modulveranstaltungen vermitteln einen fundierten Überblick über die bedeutenden Verfahren zur Strukturoptimierung, wie z.B. das Zero-Order Optimierungsverfahren und das Gradientbasierte Optimierungsverfahren. Das Hauptaugenmerk liegt auf den Gradientenverfahren und ihrer Anwendung in der Form-, Topologie- und Querschnittsoptimierung. Die hier eingesetzten Verfahren werden im Detail besprochen und an praxisnahen Beispielen angewendet. Einen Schwerpunkt bilden dabei die Sickenoptimierung von Blechen, die Topologie- und Formoptimierung von voluminösen Bauteilen sowie die Querschnittsoptimierung von Stabwerks- und Schalenstrukturen. Dabei kommen numerische Berechnungsprogramme zum Einsatz.
Lernziele
Wissen / Kenntnisse: Nach der Teilnahme an den Modulveranstaltungen verfügen die Studierenden über Kenntnisse zu Lösungsstrategien für unbeschränkte und beschränkte Optimierungsprobleme. Darüber hinaus sind ihnen die Optimierungsverfahren Formoptimierung, Topologieoptimierung und Querschnittsoptimierung (Sizing) in ihrer Formulierung und Anwendung vertraut. Anwendung / Umsetzung: Die erworbenen Kenntnisse werden von den Studenten in begleitenden Seminararbeiten und Belegen an praxisnahen Problemstellungen aus dem Bereich Strukturoptimierung angewendet. Hierbei werden Optimierungsprobleme aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern gelöst, wie z.B. aus dem Bauingenieurwesen, dem Maschinenbau und der Automobiltechnik. Kompetenzen: Nach erfolgreicher Modulteilnahme sind die Studierenden in der Lage, Optimierungsprobleme eigenständig zu formulieren, zu modellieren und zu lösen.
Prüfungsleistung
• Klausur, 120 min.
Literatur (6)
- Vorlesungsmanuskript Lehrstuhl Statik und Dynamik
- Vanderplaats, G.N.: Numerical Optimization Techniques for Engineering Design. McGraw Hill, 1984.
- Arora, J.S.: Introduction to Optimum Design. Elsevier Academic Press, 2004.
- Harzheim, L.: Strukturoptimierung, Grundlagen und Anwendungen. Harri Deutsch, 2008.
- Bendsoe, M.; Sigmund, O.: Topolgy Optimization, Theory, Methods and Application. Springer, 2004.
- Schumacher, A.: Optimierung mechanischer Strukturen, Grundlagen und industrielle Anwendungen. Springer, 2005.
Bemerkungen
kein Angebot im Sommersemester 2024 Für den Fall, dass das Modul nicht gemäß der vorliegenden Beschreibung gelehrt bzw. geprüft werden kann (z.B. aus Gründen des Infektionsschutzes), gelten die auf einschlägigen Plattformen (z.B. Homepage bzw. Moodle) kommunizierten Alternativen.
Quelle: Modulbeschreibung der BTU · abgerufen 18.10.2026Original